铁基金属玻璃兼具高强度、低成本、强耐蚀性以及良好软磁性能等特点,在结构材料和功能材料领域均具有广阔的应用前景。然而,铁基金属玻璃在热力学上属于亚稳态材料,在长期服役环境中不可避免的发生结构演变而丧失其独特性能。因此,如何保持铁基金属玻璃的结构稳定性,拓展其使用范围和应用空间,是当前该领域面临的一个重要课题。此外,铁基金属玻璃的形成能力还十分有限,为克服形成能力差的难题,从简单组元出发,发展新型铁基块体金属玻璃是最有前途的思路之一,不仅可以丰富铁基金属玻璃的种类,也有助于深入认识金属玻璃的形成机制。因此,开发新型少组元兼具高稳定铁基块体金属玻璃是领域内长期以来关注的热点,具有重要的科学意义和实用价值。业已研究表明,金属玻璃的热稳定性与其熔点存在正相关的关系,而Fe B系金属玻璃本身具有相对较高的热稳定性。基于此,我们通过合理的成分设计开发出Fe-W-B三元铁基块体金属玻璃体系。利用X射线衍射分析仪（XRD）、光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、差热分析仪（DTA）、显微硬度仪、电化学工作站与万能材料试验机等实验手段系统研究了该类金属玻璃的显微结构、热稳定性、耐腐蚀性及室温力学行为。主要的结论概括如下:1、新型三元Fe-W-B铁基块体金属玻璃临界尺寸达到1mm的具体成分有:Fe59W23B18、Fe61W20B19、Fe63W19B18、Fe64W19B17、Fe66W18B16。Fe-W-B块体金属玻璃表现出超高热稳定性（玻璃转变温度Tg达到了923 K,晶化起始温度Tx也超过了970 K）和极高的硬度（1400 HV）,这主要归因于W与其他元素原子之间所形成的强化学键,从而有效的稳定了金属玻璃的原子结构。同时Fe-W-B块体金属玻璃在Na Cl溶液中展现出良好的耐蚀性,其中Fe64W19B17合金具有2.15×10-5A/cm~2的腐蚀电流密度与接近2 V的钝化区间,分析表明其钝化膜主要由Fe O与WO3构成。2、系统研究了Cr替换Fe对Fe-W-B块体金属玻璃稳定性的影响。结果表明,随着Cr（x=0.05,0.1,0.15,0.2）含量增加,Fe-W-B合金的玻璃形成能力有所下降,但其热稳定性与耐腐蚀性均明显提高,其中(Fe0.9Cr0.1)59W23B18块体金属玻璃的Tg达到了954 K,Tx达到了994 K,且硬度超过1500 HV。分析认为,合金中引入大量的强Cr-B键对其热稳定性和硬度有显著贡献。耐蚀性的提升则主要归因于腐蚀过程中Cr氧化物Cr2O3的生成,从而促进了更加致密钝化膜的形成。3、通过相似元素Co替换Fe制备了Fe1-xCox-W-B（x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5）块体金属玻璃,发现随着Co的增加,样品的玻璃形成能力逐渐提高,其中(Fe0.5Co0.5)59W23B18合金棒材的临界直径优于1.5 mm。然而,相似的Ni元素替换却急剧降低了Fe-W-B块体金属玻璃的形成能力。分析认为,这主要是Co、Ni加入后带来的竞争晶化相差异所导致的。Co的加入促进了Co WB、Co W2B2等相析出,增加了竞争相种类。而对于Ni来说,析出的主要晶态相为结构简单的fcc-（Fe,Ni）相,原子排布的复杂程度明显下降,因此在合金熔体凝固过程中原子就更易扩散重排,从而恶化了玻璃形成能力。此外,研究还发现Co可以改善Fe-W-B块体金属玻璃的耐腐蚀性,这主要归因于腐蚀过程中生成的Co氧化物对电荷转移的阻碍及对扩散过程的抑制作用。而Ni替换的合金却因大量晶态相的析出,破坏了合金结构均匀性而恶化了合金整体的耐蚀性。本工作发展的新型Fe-W-B三元块体金属玻璃,因其大量的难熔金属W的引入（～20 at.%）,使其具备超高的热稳定性、硬度和良好的耐蚀性,这不仅丰富了对铁基块体金属玻璃形成机制的认识,也为发展金属玻璃在高温、复杂介质等苛刻环境中长期服役提供了可借鉴的思路。